Nierenorganoide erstmals mit einem komplexen Gefäßsystem erzeugt

Eine Studie unter der Leitung des Institute for Bioengineering of Catalonia (IBEC), Spanien, beschreibt einen neuen Ansatz zur Herstellung von „Mini-Nieren“ im Labor, die ein komplexes Gefäßsystem nachahmen, das in einigen Merkmalen den menschlichen Nieren ähnelt.

Das komplexe Gefäßsystem der Niere im Labor nachzubilden, ist für Wissenschaftler seit mehr als einem Jahrzehnt eine Herausforderung. In einer in der Fachzeitschrift „Advanced Materials“ veröffentlichten Arbeit wird nun ein neuer Ansatz beschrieben. „Wir haben Nierenorganoide mit vaskulären Organoiden zusammengefügt. Um diesen Prozess erfolgreich durchführen zu können, muss der ideale Zeitpunkt für die Verbindung der beiden Organoide bestimmt werden, wobei das Entwicklungsstadium jedes Organoids zu berücksichtigen ist“, erklärt Núria Montserrat Pulido vom IBEC. „Wenn diese beiden Arten von Organoiden zusammen sind, beginnen sie innerhalb von nur drei Stunden einen Interaktionsprozess“, erklärt sie.

Diese „Asembloide“ werden durch die Kombination von 3D-Nierenorganoiden mit Endothelorganoiden hergestellt. Die Ergebnisse der Studie liefern nicht nur neue Einblicke in die Entwicklung von Nierenorganoiden, sondern legen auch den Grundstein für die Entwicklung neuer Methoden zur Vaskularisierung dieser Organoide, heißt es in der Studie. Dies könnte bei der Transplantation von Organoiden im klinischen Bereich und bei der Erforschung von Gefäßfehlfunktionen bei menschlichen Erkrankungen Anwendung finden, so die Forscher weiter.

„Wir brauchen dieses Gefäßsystem in unseren Organoiden, wenn wir systemische Pathologien modellieren wollen, die sich über den Blutkreislauf auf die Niere auswirken, wie z. B. eine Autoimmunerkrankung oder Diabetes. Wir glauben auch, dass der Ansatz, den wir in dieser Studie verwendet haben, auch auf andere Organoidmodelle angewendet werden könnte“, berichtet Elena Garreta Bahima, Erstautorin der Studie.

Pläne für einen mikrofluidischen Chip

Der nächste Schritt, so Montserrat Pulido, wird darin bestehen, diese vaskularisierten Organoide auf einen mikrofluidischen Chip aufzubringen, um noch speziellere Studien durchführen zu können, um Bedingungen zu imitieren, die bei komplexen Krankheiten auftreten, und um eine vaskuläre Verbindung mit anderen Organoiden zu ermöglichen, z. B. mit Herzorganoiden.